Практикум по курсу «Основы электротехники»
жүктеу/скачать 0,88 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА ТОКА Цель работы
- Общие сведения
- Экспериментальная часть Задание 1.
| Экспериментальная часть
Задание 1. Для цепи с последовательным соединением конденсатора и катушки индуктивности измерьте действующие значения тока и напряжений при трех значениях частоты: . 1 . Соберите последовательный колебательный контур (рис.1). В качестве ограничительного резистора используйте резистор с сопротивлением Ом. Установите номинальные значения индуктивности и емкости согласно вашему варианту задания (таблицу1). Рис. 1 Варианты задания Таблица 1
2. Исходя из выбранных параметров, рассчитайте теоретическую резонансную частоту контура. 3. Контур подсоедините к источнику синусоидального напряжения с напряжением и изменяя частоту источника питания, определите фактическую резонансную частоту контура по максимуму тока в цепи (по показанию амперметра). 4. При резонансной частоте снимите показания всех приборов. Результаты занесите в таблицу 2. 5.Установив значения частоты источника и , снимите показания приборов. Результаты занесите в таблицу. Таблица 2
6. При частотах , рассчитайте параметры контура. Результаты занесите в таблицу 2. Постройте в одинаковом масштабе векторные диаграммы для каждого из рассмотренных случаев. Задание 2. Снимите экспериментально частотные характеристики последовательного колебательного контура: , , , . 1. Подайте на вход схемы (рис.1) синусоидальное напряжение с параметрами Гц. 2. Изменяя частоту источника питания от 0,2 до 2,0 кГц, и поддерживая постоянным его действующее значение, измерьте ток в цепи, напряжение на резисторе, катушке и конденсаторе. Результаты измерений занесите в таблицу 3. 3. По данным таблицы 3 постройте частотные характеристики колебательного контура. 4. Сделайте выводы по работе. Таблица 3
Контрольные вопросы: 1.Чем определяется резонансная частота контура? 2. Какую цепь называют последовательным колебательным контуром? 3. Что показывает добротность контура и как она определяется? 4. Нарисуйте векторную диаграмму в момент резонанса? 5. Чему равно комплексное сопротивление цепи в момент резонанса? 6. Какой характер имеет цепь в момент резонанса? ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА ТОКА Цель работы: исследование резонанса токов и амплитудно-частотных характеристик в разветвленной цепи переменного тока. В результате выполнения работы студенты должны знать: - условия возникновения резонанса - определение характеристического сопротивления, добротности, затухания, полосы пропускания контура Уметь: - определять резонансную частоту контура и характеристики колебательного контура - строить частотные характеристики - производить настройку разветвленных цепей в резонанс - определять экспериментально их характеристики Общие сведения Явление резонанса токов наблюдается в разветвленных цепях переменного тока, содержащих ветви с индуктивностью и емкостью. Резонанс токов представляет такой режим цепи, при котором реактивная проводимость все цепи равны нулю. Соответственно угол сдвига фаз между напряжением и общим током цепи равен нулю и цепь потребляет только активную мощность. Условие резонанса токов - равенство индуктивной проводимости ветви с катушкой и емкостной проводимости ветви с конденсатором, , тогда реактивная проводимость цепи равна нулю: . Частота, при которой в контуре достигает резонанс называется резонансной частотой контура: или , т.е. резонансная частота определяется по такой же формуле, как резонансная частота в последовательной цепи. Токи. Протекающие через индуктивность и емкость в цепи при резонансе, компенсируют друг друга LC и могут во много раз быть больше тока источника. Отношение действующего значения тока любого из реактивных элементов к источнику называется добротностью параллельного контура: QC0L00C G1ρGRρ. При резонансе токов полная проводимость цепи минимальна, т.е. входное сопротивление достигает максимума, тогда ток достигает минимума. Зависимость характеристик параллельного контура от частоты называются частотными характеристиками: (), L(), C(), BL(), BС(), B(), , . Экспериментальная часть Задание 1. Для цепи с параллельным соединением конденсатора и катушки индуктивности измерьте действующие значения напряжения U и токов , L, C при частоте f0, f10,25 f0, f21,75 f0. 1. Соберите схему электрической цепи согласно рис.1. Параметры пассивных элементов выбираете согласно вашему варианту (таб.1) 2. Подсоедините источник синусоидального напряжения и установите его параметры согласно вашему варианту. Варианты задания Таблица 1
Изменяя частоту приложенного напряжения, по показаниям амперметров определить экстремальную резонансную частоту параллельного колебательного контура f0. При резонансе токов, токи в ветвях будут равны, а ток в неразветвленной части цепи будет минимальным. При частоте f0 снять показания всех виртуальных приборов. Результаты занесите в таблицу 2. 4. Установив значения частоты источника питания f10,25 f0, f21,75 f0, снимите показания всех виртуальных приборов. Результаты занесите в таблицу 2. 5. Определите добротность параллельного контура: QCL. Результаты занесите в таблицу. Таблица 2
6.Постройте в одинаковом масштабе векторные диаграммы для каждого из рассмотренных случаев. Задание 2. Снимите экспериментально частотные характеристики последовательного колебательного контура ( f), L(f), C(f), BL(f), BС(f), B(f), f . 1. Подайте на вход схемы (рис.1) синусоидальное напряжение от источника U=5 В, f=500 Гц. 2. Изменяя частоту источника питания от 0,2 до 2,0 кГц, и поддерживая постоянным его действующее значение, измерьте ток в цепи, напряжение на резисторе, катушке и конденсаторе. Результаты измерений занесите в таблицу 3. 3. По результатам таблицы 3 постройте графики частотных характеристик. 4. Сделайте выводы по работе.
Контрольные вопросы: 1. В каких цепях наблюдается резонанс токов? 2. В чем заключается условие возникновения резонанса в разветвленной цепи? 3. Что называется резонансной частотой? 4. От чего зависит резонансная частота контура? 5. От чего зависит резонансная частота контура? 6. как строятся векторные диаграммы напряжений и токов? жүктеу/скачать 0,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||